TWI631586B - Electret sheet and piezoelectric detector - Google Patents

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TWI631586B
TWI631586B TW104107897A TW104107897A TWI631586B TW I631586 B TWI631586 B TW I631586B TW 104107897 A TW104107897 A TW 104107897A TW 104107897 A TW104107897 A TW 104107897A TW I631586 B TWI631586 B TW I631586B
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八田文吾
岡林賞純
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日商積水化學工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種即便施加較大之壓力亦可維持較高之產生電壓之駐極體片。本發明之駐極體片之特徵在於：含有平均厚度為90~150μm且厚度方向之平均氣泡數為2~4個之帶電之丙烯系樹脂發泡片，且上述丙烯系樹脂發泡片含有交聯丙烯系樹脂，該交聯丙烯系樹脂含有60重量%以上之重量平均分子量為370000~420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物且凝膠分率為30~50重量%。

Description

駐極體片及壓電感測器
本發明係關於一種駐極體片及壓電感測器。
駐極體係藉由向絕緣性之高分子材料注入電荷，而使內部帶電之材料。可藉由於駐極體片之第一面積層訊號電極且於第二面積層接地電極，而構成壓電感測器。
於專利文獻1中，作為駐極體片，揭示有如下聚烯烴發泡片藉由電荷之注入而帶電之駐極體片，該聚烯烴發泡片含有彼此不相溶之兩種聚烯烴並且該等兩種聚烯烴形成相分離結構，且其係上述聚烯烴藉由多官能單體交聯而成。
[專利文獻1]WO2012/144411號
然而，上述駐極體片存在於施加較大之壓力後之產生電壓降低之問題。因此，使用上述駐極體片之壓電感測器難以用於施加較大壓力之用途。
本發明提供一種即便施加較大之壓力亦可維持較高之產生電壓(以下稱為「耐壓壓電性」)之駐極體片及使用其之壓電感測器。
本發明之駐極體片之特徵在於：含有平均厚度為90~150μm、發泡倍率為3.5~9倍及凝膠分率為30~50重量%之帶電之丙烯系樹 脂發泡片，上述丙烯系樹脂發泡片含有樹脂組成物，該樹脂組成物含有60重量%以上之重量平均分子量為370000~420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體。
於上述駐極體片中，丙烯系樹脂發泡片之凝膠分率為35~50重量%。
於上述駐極體片中，樹脂組成物中所有丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體中所含有之脂肪酸及脂肪醯胺之總含量相對於丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體之總重量為50ppm以下。
於上述駐極體片中，丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體係藉由多官能丙烯酸系單體而得之交聯體。
本發明之壓電感測器之特徵在於含有：上述駐極體片；訊號電極，其積層於上述駐極體片之第一面；及接地電極，其積層於上述駐極體片之第二面。
本發明之駐極體片於被施加較大之壓力後亦產生較高之電壓，具有優異之耐壓壓電性。
進而，於樹脂組成物中之所有丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體中所含有之脂肪酸及脂肪醯胺之總含量相對於樹脂組成物中所有丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體之總重量為50ppm以下之情形時，駐極體片於置於高溫狀況下後亦進一步維持優異之壓電性。
L1‧‧‧直線
L11‧‧‧長軸尺寸
L2‧‧‧直線
L21‧‧‧短軸尺寸
圖1係表示丙烯系樹脂發泡體之氣泡之長軸尺寸及短軸尺寸之模式圖。
對本發明之駐極體片及壓電感測器詳細地進行說明。本發明之駐極體片含有平均厚度為90~150μm、發泡倍率為3.5~9倍及凝膠分率為35~50重量%之帶電之丙烯系樹脂發泡片，上述丙烯系樹脂發泡片含有樹脂組成物，該樹脂組成物含有60重量%以上之重量平均分子量為370000~420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體。
丙烯系樹脂發泡片含有樹脂組成物，該樹脂組成物含有重量平均分子量為370000~420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體。作為丙烯-α-烯烴無規共聚物，較佳為丙烯-乙烯無規共聚物。丙烯-α-烯烴無規共聚物可單獨使用，亦可併用兩種以上。構成丙烯系樹脂發泡片之樹脂組成物只要含有重量平均分子量為370000~420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體作為必需成分，則亦可含有重量平均分子量未達370000或超過420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體。
再者，作為與丙烯共聚合之α-烯烴，例如可列舉：乙烯、1-丁烯、1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、1-己烯、1-辛烯、1-壬烯、1-癸烯等，較佳為乙烯。
關於丙烯-α-烯烴無規共聚物中之α-烯烴單位之含量，由於駐極體片具有優異之耐壓壓電性，故而較佳為1~10重量%。
當於以縱軸作為分子數、橫軸作為分子量之丙烯-α-烯烴無規共聚物之圖表中，有複數個波峰時，意味著丙烯-α-烯烴無規共聚物含有複數種丙烯-α-烯烴無規共聚物。於此種情形時，在本發明中所謂「丙烯-α-烯烴無規共聚物之重量平均分子量」，意指將丙烯-α-烯烴無規共聚物彼此 混合之前之丙烯-α-烯烴無規共聚物之重量平均分子量。
於樹脂組成物中，含有重量平均分子量為370000~420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體來作為必需成分。該交聯體係重量平均分子量為370000~420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物經交聯而成者。藉由交聯前之丙烯-α-烯烴無規共聚物之重量平均分子量為370000~420000，而使駐極體片之耐壓壓電性優異。
丙烯-α-烯烴無規共聚物之重量平均分子量係指使用凝膠滲透層析法(GPC)所測得之值。具體而言，只要使用GPC(TOSHO公司製造 商品名「HLC-8121GPC/HT」)，於以下之條件下進行測定即可。進行3次重量平均分子量之測定，將三次測定結果之算術平均值設為丙烯-α-烯烴無規共聚物之重量平均分子量。
管柱：TSKgelGMHHR-H(20)HT×3根，TSKguardcolumn-HHR(30)HT×1根
流動相：o-DCB(鄰二氯苯)1.0mL/min
樹脂樣品濃度：約0.1重量/體積%
檢測器：布萊斯(Bryce)型折射計
標準物質：TOSHO公司製造，聚苯乙烯(重量平均分子量：500、1010、2630、5970、10200、18100、37900、96400、190000、427000、706000、1090000、2110000、4480000、8420000)
測定烘箱：145℃
注入量：300μL
若樹脂組成物中，重量平均分子量為370000~420000之丙 烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體之含量較少，則駐極體片之耐壓壓電性降低，故而為60重量%以上，較佳為80重量%以上，更佳為85重量%以上。
丙烯系樹脂發泡片之交聯程度由凝膠分率表示。關於丙烯系樹脂發泡片之凝膠分率，由於可提高駐極體片之耐壓壓電性，故而為30~50重量%，較佳為35~50重量%。
丙烯系樹脂發泡片之凝膠分率係指以下述之要點所測得之值。自丙烯系樹脂發泡片取得A(g)之試樣。將試樣供給至140℃之二甲苯中，放置24小時。然後，利用200目之金屬線網過濾不溶解成分，並將金屬線網上之殘渣真空乾燥，測定乾燥殘渣之重量B(g)，藉由下述式算出。
凝膠分率(重量%)=(B/A)×100
丙烯-α-烯烴無規共聚物只要藉由通用之交聯劑進行交聯即可。較佳為丙烯-α-烯烴無規共聚物係藉由多官能丙烯酸系單體進行交聯。即，丙烯-α-烯烴無規共聚物較佳為藉由多官能丙烯酸系單體而得之交聯體。於使丙烯-α-烯烴無規共聚物交聯時，藉由使用多官能丙烯酸系單體，可微調丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體之凝膠分率，並可獲得耐壓壓電性優異之駐極體片。
作為交聯劑，並無特別限定，較佳為分子內含有兩個以上之選自由乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基及烯丙基所組成之群中之官能基之多官能單體，更佳為含有兩個以上之(甲基)丙烯醯基之多官能丙烯酸系單體。再者，(甲基)丙烯醯基意指甲基丙烯醯基及/或丙烯醯基。
具體而言，作為多官能單體，可列舉：多官能丙烯酸系單體、多官能乙烯系單體、多官能烯丙基系單體等。作為多官能丙烯酸系單體， 例如可列舉：三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氰基乙酯、雙(4-(甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基苯基)丙烷等。再者，(甲基)丙烯酸酯意指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。作為多官能乙烯系單體，例如可列舉二乙烯苯等。作為多官能烯丙基系單體，例如可列舉偏苯三甲酸三烯丙酯等。
關於樹脂組成物中所有丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體中之多官能單體成分之含量，由於使丙烯系樹脂發泡片之電荷保持性或柔軟性提高、駐極體片之耐壓壓電性進一步提高，故而於樹脂組成物之所有丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體中，較佳為0.5~10重量%，更佳為1~9重量%。
關於丙烯-α-烯烴無規共聚物，通常為了降低擠出成形時擠出機內之丙烯-α-烯烴無規共聚物顆粒彼此之摩擦，而於丙烯-α-烯烴無規共聚物顆粒之表面附著脂肪酸或脂肪醯胺，或於丙烯-α-烯烴無規共聚物顆粒中混合脂肪酸或脂肪醯胺。
為了進一步提高駐極體片之耐壓壓電性，較佳為減少混入丙烯-α-烯烴無規共聚物中之脂肪酸及脂肪醯胺。
樹脂組成物中所含有之所有丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體中所含之脂肪酸及脂肪醯胺之總含量相對於樹脂組成物中所含有之所有丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體之總重量較佳為50ppm以下，更佳為25ppm以下，尤佳為10ppm以下，最佳為1ppm以下。若脂肪酸及脂肪醯胺之總含量為50ppm以下，則駐極體片之耐壓壓電性優異，並且於置於高 溫狀況下後亦維持優異之壓電性。
作為脂肪酸，例如可列舉：棕櫚酸、硬脂酸、芥酸、月桂酸、油酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸等。於脂肪醯胺中含有飽和脂肪醯胺及不飽和脂肪醯胺。作為飽和脂肪醯胺，例如可列舉：棕櫚醯胺、硬脂醯胺、羥基硬脂醯胺、N-硬脂基芥醯胺、N-硬脂基硬脂醯胺、芥醯胺、月桂醯胺、油醯胺、N-油基棕櫚醯胺、N-油基硬脂醯胺、亞甲基雙硬脂醯胺等。作為不飽和脂肪醯胺，例如可列舉伸乙基雙油醯胺等。
作為使丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體所含有之脂肪酸及脂肪醯胺之總含量降低之方法，例如可列舉如下方法：(1)將丙烯-α-烯烴無規共聚物利用溶劑洗淨之方法；及(2)將如下步驟重複進行複數次之方法，即將丙烯-α-烯烴無規共聚物熔融混練，使丙烯-α-烯烴無規共聚物中所含有之脂肪酸及脂肪醯胺滲出至丙烯-α-烯烴無規共聚物之表面後，利用溶劑將丙烯-α-烯烴無規共聚物之表面之脂肪酸及脂肪醯胺去除。於將丙烯-α-烯烴無規共聚物利用溶劑洗淨之情形時，洗淨時之壓力較佳為10-5~109Pa，洗淨時之溫度較佳為5~200℃。作為上述溶劑，只要能將脂肪酸及脂肪醯胺溶解，便並無特別限定，例如可列舉：甲醇、乙醇等醇類，二氯苯、苯、甲苯、二甲苯、有機酸、酮類、醚類、酯類、氯仿、四氫呋喃等。
丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體中所含有之脂肪酸及脂肪醯胺之總含量係以下述之要點進行測定。向玻璃製之萃取圓筒式過濾器中供給約2g之將丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體浸漬於液態氮而冷卻後進行粉碎獲得之試樣。繼而，使用氯仿進行索氏萃取10小時，藉此萃取出 試樣所含之脂肪酸及脂肪醯胺而獲得第一萃取物。進而，使用甲醇使試樣中所含之低分子量成分再沈澱，利用薄膜過濾器進行萃取，獲得第二萃取物。藉由蒸餾將氯仿及甲醇自第一萃取物及第二萃取物去除之後，使萃取物溶解於3mL之氯仿中。繼而，藉由GC/MS分析及GC分析對脂肪酸及脂肪醯胺之總重量進行測定。GC/MS分析例如於下述條件下進行。
GC/MS分析
裝置：島津製作所製造GC/MS-QP5050A
管柱：Ultra ALLOY+-1(MS/HT)0.15μm 0.25 ×15m
管柱溫度：120~390℃保持12℃/min
載體：He 2.0mL/min
注入法：分流法
注入量：1μL
離子化法：EI法
GC分析
裝置：島津製作所製造 氣相層析儀GC-2010
管柱：Ultra ALLOY+-1(S)0.25μm 0.25 ×15m
管柱溫度：120~370℃保持10℃/min
載體：He 2.0ml/min
注入法：分流法
檢測器：FID
注入量：1μL
定量法：絕對校準法(單點法)(標準資料：棕櫚酸、硬脂酸)
關於丙烯系樹脂發泡片之平均厚度，由於駐極體片之耐壓壓電性提高，故而為90~150μm。再者，關於丙烯系樹脂發泡片之平均厚度，測定任意5處之厚度，將其設為所獲得之厚度之算術平均值。
關於丙烯系樹脂發泡片之發泡倍率，由於駐極體片之耐壓壓電性提高，故而為3.5~9倍，較佳為4~8.5倍。丙烯系樹脂發泡片之發泡倍率係指用丙烯系樹脂發泡片之表觀體積(cm3)除以丙烯系樹脂發泡片之重量(g)所得之值。
丙烯系樹脂發泡片較佳為其厚度方向之壓縮體或沿片材表面之方向之延伸體。關於丙烯系樹脂發泡片之壓縮體或延伸體，其氣泡形狀成為以發泡片之面方向作為長軸之紡錘形狀。紡錘形狀之氣泡容易於發泡片之厚度方向上變形。另一方面，丙烯系樹脂發泡片含有特定量之特定之丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體且具有特定之凝膠分率。因此，氣泡膜之彈性恢復力優異，並且柔軟性優異，於對駐極體片施加較大之壓力之情形時，氣泡靈活地變形，但完全破裂之情況較少，可大致防止氣泡膜中以分極狀態存在之正電荷與負電荷相互抵消而湮滅。駐極體片於施加較大之壓力後，正電荷與負電荷亦以分極狀態良好地存在，而維持較高之產生電壓，從而具有優異之壓電性。
丙烯系樹脂發泡片之氣泡之縱橫比(氣泡之長軸尺寸/氣泡之短軸尺寸)較佳為1.5~500，更佳為2~200。若丙烯系樹脂發泡片之氣泡之縱橫比(氣泡之長軸尺寸/氣泡之短軸尺寸)處於上述範圍內，則氣泡即便對於施加至駐極體片之較大之力，亦不會完全破裂，而靈活地變形，另一方面，氣泡於自駐極體片消除外力之後，可順利且彈性地恢復至加壓 前之狀態。因此，駐極體片針對較大之壓力產生較高之電壓。進而，駐極體片即便於被施加較大之壓力之後，亦良好地維持正電荷與負電荷分極之狀態，而維持優異之壓電性。
氣泡之長軸尺寸及短軸尺寸係以下述之要點進行測定。將丙烯系樹脂發泡片於其厚度方向跨及全長進行切割。使用SEM以倍率100倍對獲得之切割面進行拍攝。如圖1所示，於顯示在獲得之剖面照片上之氣泡中，將連結形成氣泡之氣泡壁上之任意二點而獲得之直線中之最長之直線L1之長度L11設為長軸尺寸。將連結形成氣泡之氣泡壁上之任意二點而獲得且與直線L1正交之直線中之最長之直線L2之長度L21設為短軸尺寸。針對於各氣泡，將用長軸尺寸L11除以短軸尺寸L21而得之值設為各氣泡之縱橫比。將各氣泡之縱橫比之算術平均值設為丙烯系樹脂發泡片之氣泡之縱橫比。
於構成丙烯系樹脂發泡片之樹脂組成物中，亦可於無損其物性之範圍內含有抗氧化劑、金屬危害抑制劑、紫外線吸收劑、顏料、染料等添加劑。
繼而，對駐極體片之製造方法進行說明。首先，製造丙烯系樹脂發泡片。作為丙烯系樹脂發泡片之製造方法，例如可列舉下述製造方法。例如，(1)將丙烯-α-烯烴無規共聚物、交聯劑及熱分解型發泡劑供給至擠出機，於未達熱分解型發泡劑之分解溫度之溫度進行熔融混練。自安裝於擠出機之T型模擠出發泡性樹脂片，對該發泡性樹脂片照射游離性放射線進行交聯。繼而，將發泡性樹脂片加熱至熱分解型發泡劑之分解溫度以上使其發泡，而製造丙烯系樹脂發泡片。(2)將丙烯-α-烯烴無規共聚物、 交聯劑及熱分解型發泡劑供給至塑磨機(Plastomill)而製造發泡性樹脂片。對發泡性樹脂片照射游離性放射線進行交聯。繼而，將發泡性樹脂片加熱至熱分解型發泡劑之分解溫度以上使其發泡，而製造丙烯系樹脂發泡片。
再者，作為熱分解型發泡劑，只要藉由分解產生氣體即可，例如可列舉：偶氮二甲醯胺、苯磺醯肼、二亞硝基五亞甲基四胺、甲苯磺醯肼、4,4-氧基雙(苯磺醯肼)等。
作為游離性放射線，只要可使丙烯系樹脂發泡片所含之樹脂成分交聯，便並無特別限定，例如可列舉：電子束、α射線、β射線、γ射線、X射線等，較佳為電子束。
關於對發泡性樹脂片照射之游離性放射線之強度，由於可使駐極體片之耐壓壓電性提高，故而較佳為5~500kGy。
關於對發泡性樹脂片照射游離性放射線時之加速電壓，由於可使駐極體片之耐壓壓電性提高，故而較佳為30~3000kV。
獲得之丙烯系樹脂發泡片視需要於其厚度方向被壓縮，或於面方向被延伸。
作為將丙烯系樹脂發泡片於其厚度方向進行壓縮之方法，例如可列舉對丙烯系樹脂發泡片進行加熱使其成為軟化狀態之後，將丙烯系樹脂發泡片於其厚度方向進行壓縮之方法。
關於將丙烯系樹脂發泡片壓縮之前後之厚度比(壓縮後之厚度/壓縮前之厚度)，由於可使丙烯系樹脂發泡片之氣泡成為具有適度縱橫比之紡錘形狀，可使駐極體片之耐壓壓電性提高，故而較佳為1.5~30，更佳為2~20。
作為將丙烯系樹脂發泡片於其面方向進行延伸之方法，例如可列舉對丙烯系樹脂發泡片進行加熱使其成為軟化狀態之後，將丙烯系樹脂發泡片於其面方向進行延伸之方法。
關於丙烯系樹脂發泡片之延伸倍率，由於可使丙烯系樹脂發泡片之氣泡成為具有適度之縱橫比之紡錘形狀，可使駐極體片之耐壓壓電性提高，故而較佳為1.5~30倍，更佳為2~20倍，尤佳為2~10倍。再者，丙烯系樹脂發泡片之延伸倍率係指用延伸前之發泡片之厚度除以延伸後之發泡片之厚度而得之值。
藉由根據通用之要點向上述丙烯系樹脂發泡片注入電荷，而使丙烯系樹脂發泡片帶電，從而可製造駐極體片。作為向丙烯系樹脂發泡片注入電荷之方法，並無特別限定，例如可列舉如下方法等：(1)將丙烯系樹脂發泡片用一對平板電極夾持，將一平板電極接地，並且將另一平板電極連接於高壓直流電源，對丙烯系樹脂發泡片施加直流或脈衝狀之高電壓，注入電荷，而使丙烯系樹脂發泡片帶電；(2)將電子束、X射線等游離性放射線、或紫外線照射至丙烯系樹脂發泡片，而將丙烯系樹脂發泡片附近部之空氣分子離子化，藉此向丙烯系樹脂發泡片注入電荷，使丙烯系樹脂發泡片帶電；及(3)於丙烯系樹脂發泡片之一面以密接狀態重疊已接地之平板電極，於丙烯系樹脂發泡片之另一面側配設保持特定間隔地電性連接於直流高壓電源之針狀電極或絲狀電極，藉由電場向針狀電極之前端或絲狀電極之表面附近集中而產生電暈放電，使空氣分子離子化，並藉由針狀電極或絲狀電極之極性而使產生之空氣離子排斥，向丙烯系樹脂發泡片注入電荷，從而使丙烯系樹脂發泡片帶電。於上述方法中，由於可容易 地向合成樹脂片注入電荷，故而較佳為上述(2)(3)之方法，更佳為上述(3)之方法。
於上述(1)(3)之方法中，若對丙烯系樹脂發泡片所施加之電壓之絕對值過小，則存在無法充分向丙烯系樹脂發泡片注入電荷，而導致無法獲得具有較高之耐壓壓電性之駐極體片之情況，若過大，則存在發生電弧放電，反而無法充分向丙烯系樹脂發泡片注入電荷，導致無法獲得具有較高之耐壓壓電性之駐極體片之情況，故而較佳為3~100kV，更佳為5~50kV。
於上述(2)之方法中，若對丙烯系樹脂發泡片照射之游離性放射線之加速電壓之絕對值過小，則存在無法使空氣中之分子充分游離，而無法向丙烯系樹脂發泡片注入足夠之電荷，導致無法獲得耐壓壓電性較高之駐極體片之情況，若較多，則存在因游離性放射線穿透空氣，而導致無法使空氣中之分子游離之情況，故而較佳為5~15kV。
而且，關於獲得之駐極體片，若向該駐極體片施加外力，則注入於合成樹脂片而蓄積之正電荷與負電荷產生相對位移，伴隨該相對位移產生良好之電響應，而駐極體片具有優異之壓電性。
進而，駐極體片於被施加較大之壓力之後，正電荷與負電荷亦維持分極狀態，藉由外力可產生較高之電壓，而具有優異之耐壓壓電性。又，駐極體片即便於高溫下，亦具有優異之耐壓壓電性。
駐極體片之壓電性係以下述之要點進行測定。準備一邊為10cm之平面正方形狀之駐極體片。準備3片如下複合片，該複合片係於一邊為10cm之平面正方形狀且厚度為100μm之聚對苯二甲酸乙二酯片之單 面將厚度為20μm之鋁箔積層一體化而成。將複合片稱為第1~3複合片。
於駐極體片之第1面，藉由丙烯酸系黏著劑將第1複合片積層一體化。再者，以使第1複合片之鋁箔成為駐極體片側之方式積層一體化。
繼而，於在駐極體片上積層一體化之第1複合片上，藉由丙烯酸系黏著劑，使由厚度為50μm之聚對苯二甲酸乙二酯片所構成之絕緣片積層一體化。
然後，於上述絕緣片上，藉由丙烯酸系黏著劑，將第2複合片積層一體化。再者，以使第2複合片之鋁箔成為駐極體片側之方式積層一體化。
於駐極體片之第2面，藉由丙烯酸系黏著劑將第3複合片積層一體化，藉此製作壓電感測器。再者，以使第3複合片之鋁箔成為駐極體片側之方式積層一體化。
於上述壓電感測器中，第1複合片之鋁箔成為訊號電極，第2複合片之鋁箔成為第1接地電極(屏蔽電極)，第3複合片之鋁箔成為第2接地電極。
分別對於第2複合片及第3複合片，以於該等之厚度方向上相互重疊之方式切下一部分而形成切口部，構成為第1複合片自第2複合片之切口部露出至外部之狀態。使丙烯酸系黏著劑之厚度均為35μm。於第1複合片，切下一部分而形成切口部。
由於獲得之壓電感測器之駐極體片含有不穩定之電荷，故而將壓電感測器以80℃保持24小時而進行調整。
對於訊號電極，於第2複合片及第3複合片之切口部打入穿透端子。對於第1接地電極及第2接地電極，於第一複合片之切口部打入穿透端子，而將第1接地電極與第2接地電極電性連接。將訊號電極之穿透端子、及第1、第2接地電極之穿透端子分別通過導線而電性連接於示波器。第1、第2接地電極與訊號電極成為電性絕緣狀態。作為示波器，例如可使用由GW INSTEK公司以商品名「GDS-1062A」市售之裝置。
於壓電感測器之表面之中央部以25.5kPa之保持力固定激振器。將壓電感測器之環境溫度保持為所需之測定溫度之後，使用激振器對壓電感測器賦予5分鐘30Hz、3.82kPa之週期振動，利用示波器測定藉由該週期振動所產生之電壓，並將最大之產生電壓設為常規壓電性。再者，作為激振器，例如可使用由Piezotest公司以商品名「PM300」市售之激振器。
準備另一壓電感測器。將壓電感測器之環境溫度保持為所需之測定溫度之後，使用油壓機，對壓電感測器於其厚度方向施加20小時2MPa之壓力。將施加至壓電感測器之壓力解除之後，按照與測定常規壓電性時同樣之要點，測定壓電感測器之最大之產生電壓，並將最大之產生電壓設為耐壓壓電性。再者，作為油壓機，例如可使用由神藤金屬工業所公司以商品名「NSF-37」市售之油壓機。
藉由於駐極體片之第一面積層訊號電極，於駐極體片之第二面積層接地電極，而構成壓電感測器。駐極體片所產生之電位構成為能以接地電極為基準電極並通過訊號電極而測定。獲得之壓電感測器即便於被施加較大之壓力之後，正電荷與負電荷亦維持分極狀態，可藉由外力產生較高之電壓，而具有優異之耐壓壓電性。再者，訊號電極及接地電極可直 接積層於駐極體片之第一面或第二面，亦可經由黏著劑而積層。作為黏著劑，例如可列舉丙烯酸系黏著劑。
壓電感測器例如可用於下述之用途。壓電感測器可設置於汽車座椅、汽車座椅用布罩、汽車之座椅安全帶、防腰痛靠墊、床或被褥所使用之床墊下方、床軟墊(bed pad)之表面或內部、褥子之表面或內部、枕頭之表面或內部、衣服之表面或內部、衣服上之口袋之內部、鞋底、圍巾、腕套、戒指、絆創膏、手錶、眼鏡、馬桶座圈、浴缸、沙發、椅子、地板之表面或內部、體重計等，其係用以取得脈搏、呼吸、鼾聲、發聲、體動等活體訊號。壓電感測器可用作配設於道路或地面、或與道路或地面連接之壁或支柱等，並基於人在道路或地面上行走時產生之振動而感測有無人之通行的感測器。
壓電感測器亦可用作配設於床腳下，並基於位於床上之人離開床時之振動而感測床上之人已離開床的感測器。
壓電感測器可用作配設於地面上、或埋設於接近地面之地底，並基於汽車或電車於地面行駛時產生之振動，而感測有無汽車或電車之通行的感測器。
進而，壓電感測器可用作配設於建築物或結構物下方，感測建築物或結構物之搖動或異常的感測器。
[實施例]
繼而對本發明之實施例進行說明，但本發明並不限定於下述實施例。
(實施例1~42、比較例1~22)
準備下述丙烯-乙烯無規共聚物A~E。
丙烯-乙烯無規共聚物A(Japan Polypropylene公司製造 商品名「WINTEC WFX4T」，乙烯單位之含量：4重量%，重量平均分子量：377000，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：730ppm)
丙烯-乙烯無規共聚物B(Japan Polypropylene公司製造 商品名「WINTEC WEG7T」，乙烯單位之含量：1重量%，重量平均分子量：408000，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：540ppm)
丙烯-乙烯無規共聚物C(Japan Polypropylene公司製造 商品名「NOVATEC EG7FTB」，乙烯單位之含量：1~10重量%，重量平均分子量：413000，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：30ppm)
丙烯-乙烯無規共聚物D(PrimePolymer公司製造 商品名「Prime Polypro B221WA」，乙烯單位之含量：1~10重量%，重量平均分子量：508000，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：780ppm)
丙烯-乙烯無規共聚物E(PrimePolymer公司製造 商品名「Prime Polypro B241」，重量平均分子量：527000，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：250ppm)
將鄰二氯苯200mL加熱至130℃。繼而，分別將丙烯-乙烯無規共聚物A~E供給至鄰二氯苯，於130℃將鄰二氯苯攪拌30分鐘，藉此使丙烯-乙烯無規共聚物A~E溶解於鄰二氯苯，並使丙烯-乙烯無規共聚物中所含有之脂肪酸及脂肪醯胺溶至鄰二氯苯中。藉由使用滴管將丙烯-乙烯無規共聚物之鄰二氯苯溶液滴加至常溫之異丙醇4.0L中，而同時快速地進行鄰二氯苯溶液之急冷及丙烯-乙烯無規共聚物向異丙醇中之析出。自異丙醇中將丙烯-乙烯無規共聚物過濾、分離之後使其乾燥，藉此獲得脂肪酸及 脂肪醯胺之含量得以降低之丙烯-乙烯無規共聚物。將脂肪酸及脂肪醯胺之含量得以降低之丙烯-乙烯無規共聚物A~E分別設為丙烯-乙烯無規共聚物AW~EW。
丙烯-乙烯無規共聚物AW(Japan Polypropylene公司製造 商品名「WINTEC WFX4T」，乙烯單位之含量：4重量%，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：未達1ppm)
丙烯-乙烯無規共聚物BW(Japan Polypropylene公司製造 商品名「WINTEC WEG7T」，乙烯單位之含量：1重量%，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：未達1ppm)
丙烯-乙烯無規共聚物CW(Japan Polypropylene公司製造 商品名「NOVATEC EG7FTB」，乙烯單位之含量：1~10重量%，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：未達1ppm)。
丙烯-乙烯無規共聚物DW(PrimePolymer公司製造 商品名「Prime Polypro B221WA」，乙烯單位之含量：1~10重量%，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：未達1ppm)
丙烯-乙烯無規共聚物EW(PrimePolymer公司製造 商品名「Prime Polypro B241」，脂肪酸及脂肪醯胺之總含量：未達1ppm)
將丙烯-乙烯無規共聚物A~E及AW~EW、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、偶氮二甲醯胺、甲基苯并三唑、以及四[3-(3,5-二-第三丁基-4-羥基苯基)丙醯氧基甲基]甲烷各以表1~9所示之特定量供給至擠出機，進行熔融混練，自T型模呈片狀地擠出，而製造厚度為450μm之發泡性樹脂片。將發泡性樹脂片切成一邊為30cm之平面正方形狀。
於加速電壓300kV之條件下，以表1~9所示之強度對獲得之發泡性樹脂片之兩面照射電子束，使發泡性樹脂片之丙烯-乙烯無規共聚物進行交聯。
將發泡性樹脂片加熱至250℃，使發泡性樹脂片發泡，獲得丙烯系樹脂發泡片。將獲得之丙烯系樹脂發泡片維持為130℃之軟化狀態，使用自動單軸延伸裝置(井元製作所公司製造 商品名「IMC-18C6型」)將丙烯系樹脂發泡片於擠出方向以延伸速度900mm/min單軸延伸至表1~9所示之延伸倍率。
於丙烯系樹脂發泡片之一面，以密接狀態重疊已接地之平板電極，於丙烯系樹脂發泡片之另一面側配設保持特定間隔並電性連接於直流之高壓電源之針狀電極，藉由電場向針狀電極之表面附近集中，而於電壓-10kV、放電距離10mm及電壓施加時間1分鐘之條件下產生電暈放電，使空氣分子離子化，並藉由針狀電極之極性而使產生之空氣離子排斥，從而使丙烯系樹脂發泡片帶電。其後，將注入了電荷之丙烯系樹脂發泡片於以接地之鋁箔包裹之狀態下保持3小時，而獲得駐極體片。
針對獲得之駐極體片，以上述之要點測定凝膠分率、平均厚度、發泡倍率、於35℃及80℃之常規壓電性、以及於35℃及80℃之耐壓壓電性，將其結果示於表1~9。將獲得之駐極體片於80℃硬化1天。以上述之要點測定硬化後之駐極體片之於35℃之耐壓壓電性。將結果示於表1~9之「80℃硬化後之耐壓壓電性」欄中。再者，表中之「脂肪酸及脂肪酸衍生物之總含量(ppm)」意指「相對於樹脂組成物中所有丙烯-乙烯無規共聚物之交聯體之總重量，樹脂組成物中所有丙烯-乙烯無規共聚物之交聯體中 所含有之脂肪酸及脂肪醯胺之總含量」。於表中之「脂肪酸及脂肪酸衍生物之總含量(ppm)」欄中，「<1」意指「未達1ppm」。
(相關申請案之相互參照)
本申請案係主張基於在2014年3月13日提出申請之日本專利申請案第2014-50656號之優先權，該申請案之揭示藉由參照該等之整體內容而併入本說明書中。
可使用本發明之駐極體片構成壓電感測器。壓電感測器可適當用作各種感測器。作為感測器，例如可列舉用以檢測活體訊號之感測器、用以感測有無人、汽車或電車之通行之感測器、用以感測下床之感測器、感測建築物或結構物之搖動或異常之感測器等。

Claims (5)

  1. 一種駐極體片，其含有平均厚度為90~150μm、發泡倍率為3.5~9倍及凝膠分率為30~50重量%之帶電之丙烯系樹脂發泡片，該丙烯系樹脂發泡片含有樹脂組成物，該樹脂組成物含有60重量%以上之重量平均分子量為370000~420000之丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體。
  2. 如申請專利範圍第1項之駐極體片，其中，丙烯系樹脂發泡片之凝膠分率為35~50重量%。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之駐極體片，其中，樹脂組成物中所有丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體中所含有之脂肪酸及脂肪醯胺之總含量相對於丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體之總重量為50ppm以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之駐極體片，其中，丙烯-α-烯烴無規共聚物之交聯體為藉由多官能丙烯酸系單體而得之交聯體。
  5. 一種壓電感測器，其含有：申請專利範圍第1項之駐極體片；訊號電極，其積層於該駐極體片之第一面；及接地電極，其積層於該駐極體片之第二面。
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